[发明专利]一种箱式铝电解用硼化锆惰性阳极、制备方法及铝电解系统

说明书

技术领域

本发明涉及铝电解电极，特别是一种箱式铝电解用硼化锆惰性阳极、制备方法及铝电解系统。 

背景技术

目前铝电解工业仍采用传统的Hall-Heroult法，电解质一直以冰晶石-氧化铝为基本体系，现行的预焙阳极电解槽主要采用碳素阳极。所谓惰性阳极材料，是指在通用的冰晶石-氧化铝熔盐电解中不消耗或微量消耗的阳极，最近二三十年来，已经有很多文献报道了惰性阳极材料的研究资料，旨在取代现在通用的碳阳极(即活性阳极)。 

当使用碳阳极进行电解时，铝电解的反应式是： 

现有的硼化锆工业生产主要是由锆和单质硼在高温下直接反应而得。由于单质硼的工业生产得率不高(往往低于90％)且生产成本高，单质硼的价格昂贵导致了硼化锆的价格昂贵，从而限制了硼化锆的大规模工业生产。 

发明内容

为了解决上述现有的技术问题，本发明提供一种箱式铝电解用硼化锆惰性阳极，其电效率比现有的电极大幅度提高。 

本发明解决上述现有的技术问题，提供一种箱式铝电解用硼化锆惰性 阳极，包括多块面板和连接件，所述面板为硼化锆材料，并内置锆质骨架；所述连接件为锆质材料或硼化锆材料。 

本发明更进一步的改进如下所述。 

所述多块面板之间经所述连接件固定连接构成一中空多面体。 

所述连接件为硼化锆材料，亦内置锆质骨架。 

所述连接件包括连接片和螺钉。 

所述连接片的横截面为一型、L型或V型。 

所述连接片具有通孔，对应的所述面板亦具有通孔，所述螺钉对应容置于所述连接片的通孔和所述面板的通孔内。 

所述面板为一体式的单板，或者拼接而成的多块板。 

所述骨架为锆网。 

所述多面体为六面体。 

本发明解决上述现有的技术问题，提供一种箱式铝电解用硼化锆惰性阳极的制备方法，包括如下步骤：制备骨架、连接件；在硼化锆颗粒中埋设骨架，经高压成型、高温烧结形成板材；多块板材经连接件构成一中空多面体。 

本发明更进一步的改进如下所述。 

所述骨架为锆质材料，所述连接件为锆质材料或硼化锆材料。 

所述多块板材经连接件构成一中空多面体步骤中，板材先经连接件制成面板，面板再经连接件制成多面体。 

本发明解决上述现有的技术问题，提供一种铝电解系统，包括电极和 电解质，所述电极为权利要求1至7任意一项所述的箱式铝电解用硼化锆惰性阳极；所述电解质为Na₃AlF₆-AlF₃-mKF·AlF₃-Al₂O₃的混合体系，，m为1.0～3.0。 

本发明更进一步的改进如下所述。 

所述电解质中钾元素的重量百分比的含量为3％～10％。 

所述m为1.0、1.2、1.5或3.0。 

相较于现有技术，本发明的有益效果是：该箱式电极主要为硼化锆材质，为中空结构、表面积大，同时，电效率明显高于现有的实心碳素电极，能够提高30-50％。 

附图说明

图1为本发明箱式铝电解用硼化锆惰性阳极一结构示意图。 

图2为图1两面板连接示意图。 

图3为图2的分解状态示意图。 

图4为一面板为多块板的连接示意图。 

图5为图4的分解示意图。 

图6为箱式铝电解用硼化锆惰性阳极的制备方法流程图。 

面板11 连接件12 连接片121 螺钉122

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。